STAT3 gain-of-function mutation in an adult patient / Paciente adulto portador de una mutación con ganancia de función en el gen STAT3

Abstract Germline gain-of-function (GOF) mutation of the signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) gene causes a disease clinically characterized by a significant lymphoproliferation, includ ing lymphadenopathy and/or hepatosplenomegaly, as well as childhood onset autoimmunity. Here we present an adult patient who, during his early years of life, presented recurrent infections, autoimmune hemolytic anemia and benign lymphoproliferative disease, characterized by hepatosplenomegaly and lymphadenopathy, being diagnosed with common variable immunodeficiency (CVID) at 13 years of age. He was diagnosed with lymphocytic interstitial pneumonia at the age of 20. When he was 40 years old, after a diagnostic review, it was decided to perform genetic studies. A heterozygous mutation in STAT3 NM_003150 c.2141C>T, p.P714L was detected by whole exome sequencing and validated by Sanger. Previously published functional studies performed in two siblings showed that this mutation resulted in gain-of-function. They were initially diagnosed with autoimmune lymphoproliferative syndrome, and later with STAT3 GOF as a second genetic defect. Our patient developed severe pulmonary disease and died, without access to treatment targeted to his molecular defect due to the advanced nature of his pulmonary involvement and the fact that many of the therapies were still in develop ment at that time. The diagnosis of STAT3 GOF mutations should be suspected in patients with early-onset of lymphoproliferative disease, autoimmunity and hypogammaglobulinemia. This must be considered especially in the group of CVID patients with these characteristics, in order to allow the implementation of treatments target ing the molecular defect (JAK inhibitors and Il-6 receptor antagonists) that could modify the disease evolution.

Resumen Mutaciones en línea germinal con ganancia de función (GOF) del gen transductor de señales y acti vador de la transcripción 3 (STAT3) provocan una enfermedad caracterizada por importante linfoproliferación, incluyendo linfadenopatías y/o hepatoesplenomegalia, así como autoinmunidad de inicio en la infancia. Presen tamos un paciente adulto que, durante sus primeros años de vida, presentó infecciones recurrentes, anemia hemolítica autoinmune y enfermedad linfoproliferativa benigna, caracterizada inicialmente por hepatoespleno megalia y linfoadenopatías, diagnosticado de inmunodeficiencia común variable (IDCV) a los 13 años. A los 20 años, al ser estudiado por compromiso pulmonar, se diagnosticó neumonía intersticial linfocítica. A los 40 años, tras revisión diagnóstica se decidió realizar estudios genéticos. Por secuenciación del exoma completo se detectó una mutación heterocigota en STAT3 NM_003150 c.2141C>T, p.P714L, que se validó por Sanger. Estudios funcionales previamente publicados realizados en dos hermanos con diagnóstico inicial de síndrome linfoproliferativo autoinmune, mostraron que esta mutación daba lugar a una ganancia de función. Nuestro pa ciente desarrolló enfermedad pulmonar grave y falleció a los 41 años, sin posibilidad de acceder a tratamiento dirigido a su defecto molecular por lo avanzado de su compromiso pulmonar y a que muchas de las terapias se encontraban en ese momento en desarrollo. El diagnóstico de mutaciones STAT3 GOF debe sospecharse en pacientes con enfermedad linfoproliferativa temprana, autoinmunidad e hipogammaglobulinemia. Esto debe ser considerado especialmente en pacientes con IDCV con estas características, para permitir la implementación de tratamientos dirigidos al defecto molecular (inhibidores de JAK y antagonistas del receptor de Il-6) que podrían modificar la evolución de la enfermedad.

Reconstitución inmune exitosa mediante trasplante de células madre hematopoyéticas en un paciente colombiano afectado con enfermedad granulomatosa crónica / Successful immune reconstitution by means of hematopoietic stem cell transplantation in a Colombian patient with chronic granulomatous disease

Introducción. La enfermedad granulomatosa crónica es una inmunodeficiencia primaria causada por mutaciones en los genes que codifican para las proteínas del sistema de la oxidasa de NADPH ( Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate ) de las células fagocíticas, las cuales afectan la producción de especies reactivas del oxígeno y la actividad microbicida. Actualmente, la única terapia curativa para esta enfermedad es la reconstitución inmune mediante el trasplante de células madre hematopoyéticas. Objetivo. Reportar la caracterización clínica y molecular de un paciente con enfermedad granulomatosa crónica ligada al cromosoma X y su reconstitución inmunitaria exitosa mediante el trasplante de células madre hematopoyéticas. Materiales y métodos. El estallido respiratorio en neutrófilos de sangre periférica se midió por citometría de flujo mediante la prueba de oxidación de la dihidrorrodamina 123 (DHR 123). El análisis de las mutaciones del gen CYBB se hizo mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en el ADN complementario y la secuenciación e hibridación genómica comparativa en el ADN genómico. En el trasplante se emplearon células madre del hermano menor con HLA idéntico, y previamente se hizo un acondicionamiento de intensidad reducida. La reconstitución inmunitaria después del trasplante se evaluó periódicamente con hemoleucogramas y la prueba DHR 123 en neutrófilos de sangre periférica. Resultados. El diagnóstico de la enfermedad granulomatosa crónica ligada al cromosoma X se estableció como resultado de una deleción hemicigota en la banda Xp21.1 que implicó la deleción completa del CYBB . La toma de injerto postrasplante para plaquetas y neutrófilos fue en los días 10 y 11, respectivamente. En el día 30 después del trasplante se logró la reconstitución hematológica completa y en los tres años siguientes no se observaron complicaciones ni infecciones. Conclusión. El trasplante de células madre hematopoyéticas permite la reconstitución completa de la función inmunitaria relacionada con la actividad microbicida de las células fagocíticas de pacientes con enfermedad granulomatosa crónica ligada al cromosoma X.

Introduction: Chronic granulomatous disease is a primary immunodeficiency that results from mutations in proteins of the NADPH oxidase system that affect the microbicidal activity of phagocytes. Immune reconstitution by hematopoietic stem cell transplantation is currently the only curative therapy for this disease. Objective: To describe the clinical and molecular characterization of a patient with X-linked chronic granulomatous disease and the successful immune reconstitution by means of a hematopoietic stem cell transplantation. Materials and methods: The respiratory burst was measured by flow cytometry using the dihydrorodamine 123 (DHR) oxidation test in neutrophils of peripheral blood. Mutational analysis of CYBB was performed by PCR amplification in complementary DNA, as well as sequencing and comparative genomic hybridization in genomic DNA. HLA-identical stem cells from the patient´s younger brother were used for the transplantation and reduced intensity pre-transplantation conditioning was administered. Post-transplantation immune reconstitution was evaluated periodically by serial complete blood counts and DHR 123 in peripheral blood neutrophils. Results: The diagnosis of X-linked chronic granulomatous disease resulted from a hemizygous deletion affecting Xp21.1 that included the entire CYBB . Post-transplantation engraftment was documented in platelets and peripheral blood neutrophils at days 10 and 11, respectively. Total hematological reconstitution was achieved by day 30 post-transplantation and no complications or infections have been observed in the three years since the transplantation. Conclusion: Hemopoietic stem cell transplantation allows for total reconstitution of the immune function related to microbicidal activity of phagocytic cells from patients with X-linked chronic granulomatous disease.